1、臨沂涑河古城商業段還建社區K1、K2住宅樓基坑支護及降水設計方案目 錄文字部分 1工程概況2場地工程地質條件3支護方案4降水方案設計5計算書1工程概況臨沂涑河古城商業段還建社區K1、K2住宅樓分別為16層和20層的建筑物，地下室兩層，位于臨沂市北園路東段，臨沂市經貿學校西臨，基坑開挖深度約-7.50m，其中K1住宅樓開挖面積長寬約為80×26m，K2住宅樓開挖面積長寬約為70×16m，基坑東側距原有院墻約1m，西側距原小區道路約3m，原6層建筑物約8m，基坑東、西兩側無放坡空間，準備采用垂直開挖，南、北兩側無重要建筑物，具有一定放坡空間。由于開挖深度較大，基坑周邊環境較復雜

2、，地下水埋藏較淺，因此基坑開挖應對支護和降水作出安全、經濟、合理的方案。本工程基坑支護和降水方案的制定主要參照以下規范、標準及相關資料：（1）臨沂涑河古城商業段還建社區K1、K2住宅樓巖土工程勘察報告（2）巖土工程勘察規范（GB50021-2001）（3）建筑基坑支護技術規程（JGJ120-99）（4）錨桿噴射混凝土支護技術規范GB50086-2001；（5）基坑土錨桿支護技術規程CECS96:97；2場地工程地質條件根據擬建場地巖土工程勘察報告（臨沂涑河古城商業段還建社區K1、K2住宅樓巖土工程勘察報告），本場地自上而下共分6層，各巖土層的工程特征簡述如下：第（1）層雜填土：分布于地表，厚度

3、0.85.10m，呈灰褐色，稍濕，主要成分為建筑垃圾及少量中砂組成。第（2）層粉質粘土：黃褐色，厚度0.73.90m，可塑，富水性差，弱-微透水性。第（3）層中砂：厚度0.704.0m，呈黃褐色，中密，本層為場地主要含水層，具弱承壓性，富水性好，具強透水性，勘察報告提供其滲透系數K=20m/d。第（4）層中砂：厚度3.06.10m，呈黃褐色，中密，本層為場地主要含水層，具弱承壓性，富水性好，具強透水性，勘察報告提供其滲透系數K=25m/d。第（5）層粘土：黃色，可塑，厚度0.44.5m，富水性差，弱-微透水性。第（6）層中風化石灰巖，穩定基巖，呈灰褐色，富水性較差，透水性一般。地下水埋深約4.

4、50m，為第四系孔隙水，具弱承壓性。3.支護方案依據建筑基坑支護技術規程JGJ120-99，本工程基坑側壁安全等級為二級。設計計算參數的采用主要根據該場地的巖土工程勘察報告提供的相關指標，并結合當地設計經驗確定，土體與錨固體的極限摩阻力標準值是依據建筑基坑支護技術規程JGJ120-99，并結合當地工程經驗確定。各地層的主要巖土指標如下：場地基坑設計巖土參數一覽表 層號巖土名稱平均厚度(m)重度(kN/m3)內聚力(kPa)內摩擦角(°)摩阻力標準值(kPa)雜填土2.0018.10.0018.0020.0粉質粘土2.7019.750.0010.0050.0中砂1.7318.50.00

5、29.0080.0粗砂4.5019.00.0030.00100.0粘土2.0019.830.018.080.0針對場地工程地質、水文地質條件、基坑開挖情況及周邊環境，本著安全、經濟、便于施工的原則，對該基坑東、西側采用樁錨支護式，對基坑南、兩側采用土釘墻支護方式。樁錨支護基坑東、西兩側無放坡空間，垂直開挖，采用樁錨支護，樁為146的微型鋼筋砼樁（若地下水較大，不易成孔時，改用鋼管樁），鋼筋籠采用4根14螺紋鋼，每隔0.5米焊一箍圈起固定作用，樁長為11.0m，樁間距為0.6m，并在孔內灌注C20細石砂漿，錨桿采用兩排，具體參數見下表：錨桿參數道號標高（m）水平間距（m）錨孔直徑（mm）錨桿長度

6、（m）入射角（º）錨桿鋼筋直徑（mm）1-2.02.01008.0101202-4.02.01008.010120并在錨桿處分別加一道腰梁，腰梁采用兩根16a的槽鋼,鎖定荷載100kN。錨桿鎖定后再對開挖立面掛網錨噴以保護沙土。采用該方案，邊坡整體穩定安全系數 Ks =1.8，滿足規范要求。計算書見附表一。土釘墻支護基坑南、北兩側具有一定的放坡空間，可按1：0.3的放坡，采用土釘墻支護方式，土釘采用三排，具體參數見下表：土釘參數道號標高（m）水平間距（m）鉆孔直徑（mm）土釘長度（m）入射角（º）錨桿鋼筋直徑（mm）1-2.02.01006.0101202-4.02.010

7、05.0101203-6.02.01005.010120噴面對基坑整個開挖面采用鋼筋網采用6冷拔絲網，網距200×200mm。加強筋采用14螺紋鋼，間距2000mm，并與錨桿焊接。基坑頂部外延2m，按水平間距2m，打入長1.5m20的鋼筋的一排,掛網后，噴射混凝土護頂，基坑底部用1m長20鋼筋釘打入土中固定編網，間距2.00m。土釘的長度誤差不超過±0.20m，角度誤差不超過±5º，鋼筋網距面壁誤差不超過±5mm，面層噴砼厚度誤差不超過±10mm。噴射混凝土面層厚度不少于80mm，配比采用水泥：石屑：砂：促凝劑=1：2：2：0.03。

8、基坑頂邊坡外線2.50m范圍內禁止行車及堆放材料。加強施工用水和地表水的管理工作，杜絕基坑周圍水管及地表水的入滲。禁止基坑地面附近出現積水和基坑內積水，并應在坑底設置排水溝及集水坑，對局部軟弱地段適當加密土錨桿。開挖過程中若發現地質資料同勘察報告出入較大或地下管線、尤其是上下水管等情況與設計條件差異較大時，應及時報告設計人員以對本設計作出調整。基坑開挖前應提前降水并測量地下水位，確保邊坡及坑底無明流。對邊坡滲水段，在施工過程中可應設置泄水孔。基坑應分層開挖，每層超挖深度應嚴格控制在0.50m以內，土釘墻支護開挖段土層開挖的坡角不應大于70。4降水方案設計根據勘察報告提供資料，上覆第（1）（2）

9、層主要為土層，總厚度4.6米左右，富水性差，屬弱透水或不透水層；第（3）、（4）層中、粗砂為場地內主要含水層，具承壓性，富水性和透水性好，屬強透水層；場地內地下水位埋深-4.5m左右，水位應降至-8.0m，地下水水位降深較大，該水位為混合水位，結合當地的降水經驗，降水方案采用管井降水。基坑開挖深度約-7.5米左右，因此地下水位降幅要控制在開挖基底面以下0.50米，降水幅約為-3.5米。預計基坑涌水量較大。按建筑基坑支護技術規程有關公式計算基坑涌水量。基坑涌水量計算模型采用承壓水完整井涌水量計算公式：Q=1.366k(2H-S)S/lg(1+R/r0) 沿基坑周邊布置降水井數量估算:n=1.1Q

10、/qQ基坑涌水量, 單位米3/日n降水井數量, (眼)k滲透系數，取k25m/dH含水層厚度，綜合考慮砂層和風化巖的厚度和透水特點確定S基坑水位降深， R降水影響半徑，估算公式R=2S(kH)1/2r0基坑等效半徑，r0=0.29(A+B)q單井出水量,取經驗值q=80m3/d計算的基坑涌水量 Q=3000(m3/d)，計算的該基坑須布置降水井約40眼，從以上估算結果分析，并結合地區經驗，計算結果一般情況計算值偏大，準確數量應進行現場實際抽水試驗確定為宜。井距10m左右，按基坑平面每邊外延2米布置降水井，降水井井徑按600mm，深度12m。樁錨支護計算書- 支護方案 -排樁支護- 基本信息 -

11、內力計算方法增量法規范與規程建筑基坑支護技術規程 JGJ 120-99基坑等級一級基坑側壁重要性系數01.00基坑深度H(m)7.500嵌固深度(m)3.500樁頂標高(m)0.000樁直徑(m)0.150樁間距(m)0.600混凝土強度等級C25有無冠梁無放坡級數0超載個數1- 超載信息 -超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)120.0001.0002.0003.000- 土層信息 -土層數6坑內加固土否內側降水最終深度(m)8.000外側水位深度(m)4.800內側水位是否隨開挖過程變化否彈性法計算方法m法- 土層參數 -層號土類名

12、稱層厚重度浮重度粘聚力內摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)1雜填土2.0018.1-0.0018.002粘性土2.7019.7-50.0010.003中砂1.7318.59.30.0029.004粗砂4.5019.020.00.0030.005粘性土2.0019.820.0-6中風化巖5.0020.08.0-層號與錨固體摩粘聚力內摩擦角水土計算m值抗剪強度擦阻力(kPa)水下(kPa)水下(度)(MN/m4)(kPa)120.0-4.68-250.0-6.00-380.045.0015.00分算13.92-4100.0100.0030.00分算15.00-580.0300

13、.0045.00分算95.00-6200.010.0010.00合算4.00- 支錨信息 -支錨道數2支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號(m)(m)(°)(m)長度(m)1錨桿2.0002.00010.008.008.002錨桿2.0002.00010.008.008.00支錨預加力支錨剛度錨固體工況抗拉力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號(kN)1100.0015.0015021.002100.0015.0015041.00- 土壓力模型及系數調整 -彈性法土壓力模型:經典法土壓力模型:層號土類名稱水土水壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力調整系數調整系數調整系數最

14、大值(kPa)1雜填土合算1.0001.0001.00010000.0002粘性土分算1.0001.0001.00010000.0003中砂分算1.0001.0001.00010000.0004粗砂分算1.0001.0001.00010000.0005粘性土分算1.0001.0001.00010000.0006中風化巖合算1.0001.0001.00010000.000- 設計結果 - 結構計算 -各工況：內力位移包絡圖：地表沉降圖： 內力取值 段內力類型彈性法經典法內力內力號計算值計算值設計值實用值1基坑內側最大彎矩(kN.m)0.922.400.970.97基坑外側最大彎矩(kN.m)17

15、.4714.2718.5618.56最大剪力(kN)26.1311.4732.6632.66- 錨桿計算 - 錨桿參數 錨桿鋼筋級別HRB400錨索材料強度設計值(MPa)1220.000錨索采用鋼絞線種類1 × 7錨桿材料彈性模量(×105 MPa)2.000錨索材料彈性模量(×105 MPa)1.950注漿體彈性模量(×104MPa)3.000土與錨固體粘結強度分項系數1.300錨桿荷載分項系數1.250 錨桿內力 支錨道號錨桿最大內力錨桿最大內力錨桿內力錨桿內力彈性法(kN)經典法(kN)設計值(kN)實用值(kN)1133.8148.4160.5

16、160.512100.000.650.820.82 錨桿自由段長度計算簡圖 支錨道號支錨類型鋼筋或自由段長度錨固段長度實配計算面積錨桿剛度鋼絞線配筋實用值(m)實用值(m)(mm2)(MN/m)1錨桿1E200.08.0314198212.232錨桿1E200.08.03143212.23- 整體穩定驗算 -計算方法：瑞典條分法應力狀態：總應力法條分法中的土條寬度: 0.40m滑裂面數據整體穩定安全系數 Ks = 5.528圓弧半徑(m) R = 6.042圓心坐標X(m) X = -0.280圓心坐標Y(m) Y = 2.526- 抗傾覆穩定性驗算 -抗傾覆安全系數:Mp被動土壓力及支點力對

17、樁底的彎矩, 對于內支撐支點力由內支撐抗壓力決定;對于錨桿或錨索，支點力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。Ma主動土壓力對樁底的彎矩;注意：錨固力計算依據錨桿實際錨固長度計算。序號支錨類型材料抗力(kN/m)錨固力(kN/m) 1 錨桿 62.832 94.248 2 錨桿 62.832 122.302Ks = 12.832 >= 1.200, 滿足規范要求。- 抗隆起驗算 -Prandtl(普朗德爾)公式(Ks >= 1.11.2)，注：安全系數取自建筑基坑工程技術規范YB 9258-97(冶金部):Ks = 7.847 >= 1.1, 滿足規范要求。Terzaghi(

18、太沙基)公式(Ks >= 1.151.25)，注：安全系數取自建筑基坑工程技術規范YB 9258-97(冶金部):Ks = 9.295 >= 1.15, 滿足規范要求。 隆起量的計算 注意：按以下公式計算的隆起量，如果為負值，按0處理!式中基坑底面向上位移(mm);n從基坑頂面到基坑底面處的土層層數;ri第i層土的重度(kN/m3)；地下水位以上取土的天然重度(kN/m3)；地下水位以下取土的飽和重度(kN/m3);hi第i層土的厚度(m);q基坑頂面的地面超載(kPa);D樁(墻)的嵌入長度(m);H基坑的開挖深度(m);c樁(墻)底面處土層的粘聚力(kPa);樁(墻)底面處土層

19、的內摩擦角(度);r樁(墻)頂面到底處各土層的加權平均重度(kN/m3); = 0(mm)- 抗管涌驗算 -抗管涌穩定安全系數(K >= 1.5):式中0側壁重要性系數;'土的有效重度(kN/m3);w地下水重度(kN/m3);h'地下水位至基坑底的距離(m);D樁(墻)入土深度(m);K = 6.521 >= 1.5, 滿足規范要求。土釘墻支護計算書-設計項目: - 設計簡圖 - 設計條件 - 基本參數 所依據的規程或方法：建筑基坑支護技術規程JGJ 120-99基坑深度： 7.500(m)基坑內地下水深度： 8.000(m)基坑外地下水深度： 4.800(m)基

20、坑側壁重要性系數： 1.000土釘荷載分項系數： 1.250土釘抗拉抗力分項系數： 1.300整體滑動分項系數： 1.300 坡線參數 坡線段數 1序號水平投影(m) 豎向投影(m) 傾角(°) 1 2.730 7.500 70.0 土層參數 土層層數 6序號土類型土層厚容重飽和容重粘聚力內摩擦角釘土摩阻力錨桿土摩阻力水土(m) (kN/m3) (kN/m3) (kPa) (度) (kPa) (kPa)1 雜填土 2.000 18.1 20.1 0.0 18.0 60.0 20.0 合算 2 粘性土 2.700 19.7 20.0 50.0 10.0 60.0 50.0 分算 3 中

21、砂 1.730 18.5 19.3 0.0 29.0 60.0 80.0 分算 4 粗砂 4.500 19.0 30.0 0.0 30.0 200.0 100.0 分算 5 粘性土 2.000 19.8 30.0 500.0 50.0 80.0 80.0 分算 6 中風化巖 5.000 20.0 18.0 10.0 15.0 80.0 200.0 合算 超載參數 超載數 1序號超載類型超載值(kN/m) 作用深度(m) 作用寬度(m) 距坑邊線距離(m) 形式長度(m) 1 局部均布 10.000 0.000 1.000 0.270 條形 土釘參數 土釘道數 3序號水平間距(m) 垂直間距(m

22、) 入射角度(度) 鉆孔直徑(mm) 1 2.000 2.000 10.0 100 2 2.000 2.000 10.0 100 3 2.000 2.000 10.0 100 內部穩定設計條件 考慮地下水作用的計算方法：總應力法土釘拉力在滑面上產生的阻力的折減系數： 0.500圓弧滑動坡底截止深度(m)： 0.000(m)圓弧滑動坡底滑面步長(m)： 1.000(m)- 設計結果 - 局部抗拉設計結果 工況開挖深度破裂角土釘號設計長度最大長度(工況) 拉力標準值拉力設計值 (m) (度) (m) (m) Tjk(kN) Tj(kN) 1 2.500 43.2 0 2 4.500 41.8 1

23、4.196 4.196( 2) 30.1 37.6 3 6.500 43.9 1 5.083 5.083( 3) 28.7 35.8 2 2.534 2.534( 3) 12.6 15.7 4 7.500 44.7 1 5.489 5.489( 4) 28.1 35.1 2 3.013 3.013( 4) 12.3 15.4 3 6.113 6.113( 4) 159.6 199.5 內部穩定設計結果 工況號安全系數圓心坐標x(m) 圓心坐標y(m) 半徑(m) 土釘號土釘長度 1 0.161 -8.231 11.867 12.052 2 2.233 -5.105 14.913 13.428 1 6.000 3 0.575 -0.076 2.716 1.771 1 6.000 2 5.000 4 20.136 -16.414 7.530 18.059 1 6.000 2 5.000 3 5.000 土釘選筋計算結果 土釘號土釘拉力(抗拉) 土釘拉力(穩定) 計算鋼筋面積配筋配筋面積 1 37.6 73.0 307.8 1d20 314.2 2 15.7 86.2 310.4 1d20 314.2 3 199.5 204.1 235.2 1d20 314.2 噴射混凝土面